Всероссийская олимпиада школьников
Муниципальный этап
Учебный год
Ноября 2012
Класс
Решения задач
Задание 1
1. А – сера S; Б – серная кислота H2SO4; В – диоксид серы (сернистый ангидрид, сернистый газ) SO2; Г – сероводород H2S; Д – вода H2O.
2. S + 6 HNO3(конц.) ¾® H2SO4 + 6 NO2 + 2 H2O;
H2SO4(конц.) + S ¾® 3 SO2 + 2 H2O;
S + H2 ¾® H2S;
S + H2O ¾® SO2 + H2S (нагрев выше 400 оС);
SO2 + NaOH(разб.) ¾® NaHSO3;
SO2 + 2 NaOH(конц.) ¾® Na2SO3 + H2O;
H2S + H2SO4(конц.) ¾® S + SO2 + 2 H2O (комн.);
H2S + 3 H2SO4(конц.) ¾® 4 SO2 + 4 H2O (кип.).
3. S + Fe ¾® FeS
n(Fe) = m(Fe) / M(Fe) = 1 / 56 = 0.0179 моль.
n(FeS) = n(Fe) = 0.0179 моль.
m(FeS) = n(FeS) × M(FeS) = 0.0179 × (56 + 32) = 1.58 г » 1.6 г.
4. При комнатной температуре сероводород реагирует с концентрированной серной кислотой с образованием и диоксида серы, и элементной серы. Однако при проведении данной реакции при кипячении образующаяся сера реагирует с концентрированной серной кислотой и не может быт получена в качестве продукта.
5. Пирит (серный, железный колчедан) FeS2, гипс CaSO4×2H2O и др.
6. Сера при обычных условиях обладает небольшой реакционной способностью, не взаимодействуя с водой и атмосферными газами, поэтому встречается в самородном состоянии.
7. Самородные месторождения серы связаны с вулканической деятельностью на территории указанных стран в настоящем или прошлом.
Задание 2
Взаимодействие хлорида кальция и карбоната натрия происходит в соответствии со следующим уравнением реакции:
CaCl2 + Na2CO3 ¾® CaCO3¯ + 2NaCl
В исходном растворе массой 47·1.08 = 50.76 г содержалось 50.76 · 0.25 = 12.69 г карбоната натрия.
Пусть к этому раствору добавили x моль CaCl2·6H2O. Тогда прореагировало x моль Na2CO3 и образовалось x моль осадка CaCO3.
Масса полученного раствора равна:
m(р-ра) = 50.76 + m(CaCl2·6H2O) - m(CaCO3) = 50.76 + 219x - 100x.
Масса карбоната натрия в этом растворе составляет:
m(Na2CO3) = 12.69 - 106x
По условию задачи массовая доля Na2CO3 в полученном растворе равна 10%. Тогда:
0.1 = 
. Отсюда x = 0.0809 моль.
Масса кристаллогидрата равна 0.0809 · 219 = 17.72 г.
Задание 3
Найдем количество газа, которое содержится в колбе объемом 0.5 л при температуре 20 ºС и давлении 745 мм. рт. ст. Для этого воспользуемся уравнение Менделеева-Клапейрона:
Масса этого количества воздуха составляет
m(возд.) = 0.0204моль × 29г/моль = 0.5916 г.
При взаимодействии мрамора CaCO3 c раствором соляной кислоты HCl выделяется углекислый газ:
CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + CO2 + H2O
Масса 0.0204 моль углекислого газа составляет:
m(CO2) = 0.0204моль × 44г/моль = 0.8976 г. Для того, чтобы восстановить равновесие нужно добавить груз массой 0.8976г - 0.5916г = 0.306г на чашку с разновесами.
Для проверки полноты заполнения колбы углекислым газом можно воспользоваться лучиной. В колбе, заполненной углекислым газом, она погаснет.
Задание 4
1.А – СаС2, карбид кальция, В – С2Н2, ацетилен, С – Cl2CH-CHCl2, 1,1,2,2-тетрахлорэтан, D – CH2=CHCl, винилхлорид, Е - CH3-CCl2, 1,1-дихлорэтан
2. Реакции:
СаС2 + 2 Н2О ¾® СНºСН + Са(ОН)2
СНºСН + 2 Cl2 ¾® Cl2CH-CHCl2
СНºСН + HCl ¾® CH2=CHCl
СНºСН + 2 HCl ¾® CH3-CCl2
3.
поливинилхлорид (ПВХ)
Поливинилхлорид применяется как заменитель кожи, для изготовления труб, изоляционных материалов, оконных профилей и т.п. Он устойчив к действию щелочей, кислот неокислительного характера и неполярных растворителей.
| Рекомендации по оценке решения | |
| Задание 1. | |
| За установление природы веществ А-Д – по 1 баллу | |
| За уравнения реакций – по 1 баллу | |
| За расчет массы FeS | |
| За объяснение особенностей реакции Г с H2SO4 | |
| За примеры серасодержащих минералов | |
| За объяснение нахождения серы в самородном состоянии | |
| За связь месторождений с вулканической активностью | |
| Всего | 25 баллов |
| Задание 2. | |
| За уравнение реакции | |
| За расчет массы карбоната натрия в исходном растворе | |
| За расчет массы кристаллогидрата | |
| Всего | 24 балла |
| Задание 3. |
| Расчет количества газа в колбе при заданной температуре и давлении | |
| Расчет массы колбы, заполненной воздухом | |
| Расчет массы колбы, заполненной углекислым газом | |
| Расчет разности масс | |
| Указание, на какую именно чашку надо поставить разновесы | |
| Написание уравнения реакции | |
| Указание природы газа | |
| Ответ на вопрос о проверке заполнения колбы углекислым газом | |
| Всего | 25 баллов |
| Задание 4. | |
| За формулы веществ А-Е и названия – по 2 балла | |
| За 4 реакции с участием веществ А-Е– по 3 балла | |
| За реакцию полимеризации | |
| За указание области использования ПВХ | |
| Всего | 26 баллов |
| Общая оценка решения | 100 баллов |